字符驱动.ppt

驱动 驱动程序的地位 ??? ??应用程序 ??应系统调用 ??内核 ??驱动 ??硬件 计算机 驱使硬件设备行动 系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口，设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节，在应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作。 驱动分类 字符设备：按照字符流串行顺序依次进行访问的设备，如触摸屏，鼠标等。 块设备：按照任意顺序进行访问，以块为单位进行操作，硬盘，光驱等。 网络设备：面向数据包的接收和发送。如网卡。 驱动程序的功能 设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下的功能: 1.对设备初始化和释放。 2.把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据。 3.检测和处理设备出现的错误。 注意： 在用户进程调用驱动程序时，系统进入核心态，这时不再是抢占式 调度。也就是说，系统必须在驱动程序的子函数返回后才能进行其他的工作。如果驱动程序陷入死循环，只有重新启动机器了。 加载驱动程序 方法一：把驱动程序编译到linux内核里面。 缺点： 内核过于庞大。 如果添加新功能或删除旧功能，需要重新编译内核。 方法二：把驱动程序编译成内核模块，然后挂载到内核里面。 特点： 模块可以不被编译到内核映像，控制了内核大小。 模块可以方便的加载，卸载。 内核模块相关操作命令 lsmod lsmod显示当前加载的所有模块，相当于cat /proc/modules。 modinfo 用于查看模块的详细信息 insmod 加载模块至内存空间。(加载成功后，可以用命令 cat /proc/devices 查看加载的虚拟设备) modprobe? 加载模块，不过modprobe能够处理 module 载入的相依问题。 比如要载入 a module，但是 a module 要求系统先载入 b module 时，直接用insmod挂入通常都会出现错误讯息，modprobe 能够 知道先载入b module后才载入a module，如此相依性就会满足。 modprobe之所以会知道模块之间的相依性，是通过读取 /lib/modules/`uname -r`/modules.dep得知的。 rmmod 删除模块。(删除的模块名与加载的模块名相同，注意此处不是 设备名) 主/次设备号 用户进程是通过设备文件来与实际的硬件打交道。每个设备文件都有其文件属性(c/b)，表示是字符设备还是块设备。另外每个文件都有两个设备号，第一个是主设备号，标识驱动程序，第二个是从设备号，标识使用同一个设备驱动程序的不同的硬件设备，比如有两个软盘，就可以用从设备号来区分他们。 在内核中，dev_t类型用来保存设备编号（包括主设备号和次设备号），dev_t是一个32位的无符号长整型数，12位表示主设备号，20位表示次设备号。 (1)主设备号?= MAJOR（dev_t dev） (2)次设备号?= MINOR（dev_t dev） (3)设备编号?= MKDEV（int major,int minor） 字符设备驱动程序编写过程 字符设备驱动程序共分为三部分： 实现操作设备函数的代码： 完成对设备的读写等操作，读写等操作函数需要自己编写，通过 struct file_operations结构体完成内核对设备读写操作的映射。 模块初始化代码： 在初始化代码 中主要完成向内核注册设备功能，通过函数 register_chrdev()(老版本)或者register_chrdev_region()(新版本)函数 实现。 卸载模块代码： 完成模块的卸载，通过unregister_chrdev()函数实现。 实现操作设备函数 struct file_operations{ struct module *owner;//拥有该模块的指针，一般THIS_MODULE loff_t (*llseek) (struct file*, loff_t,int);//修改文件当前的读写位置 ssize_t (*read)(struct file *，char *, size_t, loff_t *);//从设备读取数据 ssize_t (*write)(struct file *,const char *, size_t, loff_t *);//向设备发送数据 int (*open) (struct ino